【正文】 如果無(wú)向上指令出現(xiàn)，但下行存有召喚信號(hào)時(shí)，則 PLC 就確定下行方向，貨梯反向向下。假如貨梯轎廂在一樓，則自然選定上行，同時(shí)記憶下貨梯的現(xiàn)運(yùn)行方向。（4）貨梯的行駛方向：由 PLC 根據(jù)轎廂與所記錄的召喚信號(hào)樓層相對(duì)位置來(lái)決定。只有當(dāng)貨梯運(yùn)行到現(xiàn)行方向的最后一層停靠時(shí)，改變運(yùn)行方向，再回到此樓層時(shí)才能進(jìn)行停靠操作。然后，按照貨梯的當(dāng)前運(yùn)行方向，在順向召喚停站進(jìn)行?？?，與上述選層按鈕的處理方法相似。當(dāng)轎廂運(yùn)行到?？空緯r(shí)，PLC 操作繼電器進(jìn)行減速，慢速爬行，到達(dá)平層后抱閘制動(dòng)，停穩(wěn)在第二層。考慮的細(xì)節(jié)：（1）轎廂內(nèi)的選層按鈕：按下 SBN 按鈕，PLC 接收到此信號(hào)后記憶下來(lái)，實(shí)質(zhì)上也存儲(chǔ)了停層信號(hào)。⑥層門門鎖與轎門電氣聯(lián)鎖裝置——確保門不關(guān)閉、電梯不能運(yùn)行。④超速上下極限工作位置的保護(hù)裝置——包括強(qiáng)迫減速開關(guān)、終端極限開關(guān)來(lái)達(dá)到強(qiáng)迫換速、切斷控制電路、切斷動(dòng)力電源三級(jí)保護(hù)。②超速保護(hù)裝置——限速器、安全鉗。⑥關(guān)門障礙：電梯在關(guān)門時(shí)，受到人或物的阻礙，使門無(wú)法關(guān)閉。④不安全運(yùn)行：由于限速器失效、選層器失靈、層門、轎門不能關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)或超載、電動(dòng)機(jī)斷相、錯(cuò)相等狀態(tài)下運(yùn)行。③沖頂或蹲底：當(dāng)上終端限位裝置失靈等。（1）電梯可能發(fā)生的事故隱患和故降①轎廂失控、超速運(yùn)行：由于電磁制動(dòng)器失靈，減速器中的蝸輪、蝸桿的輪齒、軸、銷、鍵等折斷以及曳引繩在曳引輪嚴(yán)重打滑等情況發(fā)生，那么正常的制動(dòng)手段已無(wú) 25 法使電梯停止運(yùn)動(dòng)，使轎廂失去控制，造成運(yùn)行速度超過(guò)極限速度，即額定速度的115%。圖 電梯 PLC信號(hào)系統(tǒng)框圖貨梯的安全保護(hù)裝置貨梯是高層建筑物不可缺少的垂直運(yùn)輸工具，長(zhǎng)時(shí)期地頻繁地載人在空間上上下下的運(yùn)行，必須有足夠的安全性。貨梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)，行程信號(hào)以及自身控制規(guī)律運(yùn)行的。邏輯部分邏輯部分主要由 PLC 來(lái)進(jìn)行控制。如果電梯因不應(yīng)有的原因，上行超越平層位置，電梯將反向平層。電梯進(jìn)入換速狀態(tài)后，便可在最近樓層平層停止。（4）電梯的換速、平層電路電梯通常以快速起動(dòng)，而在減速時(shí)斷開快速繞組，接入慢速繞組。通過(guò)接通上、下行接觸器來(lái)改變電梯的運(yùn)行方向。上行時(shí)應(yīng)保留下行的信號(hào)，下行時(shí)應(yīng)保留上行的信號(hào)。同理，當(dāng)電梯向下時(shí)，相應(yīng)的樓層感應(yīng)繼電器也接通指層繼電器。因此分為上感應(yīng)干簧管觸點(diǎn)和下感應(yīng)干簧管觸點(diǎn)。電梯各主要部分的運(yùn)行機(jī)理（1）樓層感應(yīng)樓層感應(yīng)器通過(guò)感應(yīng)器的干簧管觸點(diǎn)的接通和斷開來(lái)感應(yīng)出樓層信號(hào)。開、關(guān)門：有廳門、轎門電器觸點(diǎn)開關(guān)，用于保證電梯廳、轎門都關(guān)好，開關(guān)接通時(shí)電梯才能運(yùn)行，開、關(guān)門極限開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)門按鈕。樓層感應(yīng)器：位于井道每一層的相應(yīng)位置上，當(dāng)轎廂到達(dá)每一層的相應(yīng)位置時(shí)，樓層感應(yīng)器干簧管觸點(diǎn)因隔磁板插入而斷開，該觸點(diǎn)信號(hào)用于選向、選層，轎內(nèi)指令、門廳召喚的消號(hào)和指層電路。圖 電梯電氣控制系統(tǒng)框圖I/O 點(diǎn)數(shù)較典型的 I/O 點(diǎn)數(shù)有：轎內(nèi)指令按鈕：位于轎內(nèi)的操縱箱上，每層各有一個(gè)。電氣控制系統(tǒng) [6]電梯的控制線路主要由以下幾個(gè)部分組成：轎內(nèi)指令線路，廳門招呼線路，定向選層線路，起動(dòng)運(yùn)行線路，平層線路，指層線路，開關(guān)門控制線路，安全保護(hù)電路。調(diào)速部分電梯在起動(dòng)過(guò)程中，為了限制起動(dòng)電流，減少電網(wǎng)電及起動(dòng)的加速度，改善乘客乘坐的舒適感和防止對(duì)機(jī)件的沖擊，一般在定子電路中串入電抗、電阻或電阻與電抗的組合體，進(jìn)行降壓起動(dòng)。 貨梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想貨梯控制系統(tǒng)可分為調(diào)速部分和邏輯控制部分 [5]。（4）保護(hù)功能完善、維修性能好。 22 （2）有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。這種變頻器不僅考慮了 V/f 控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。因此，本設(shè)計(jì)沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過(guò)合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的 SPWM 和 SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯 [4]。電梯變頻調(diào)速使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。即如果在電機(jī)調(diào)速過(guò)程中始終維持定子電流的磁場(chǎng)電流分量 I1M 不變，而控制轉(zhuǎn)矩電流分量 I1T，它就相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)中維持 21 磁場(chǎng)電流不變，而通過(guò)控制電樞電流來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩一樣，能夠使系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)特性。而異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為 M=C￠MI2cos＆2，式中轉(zhuǎn)子阻抗角＆2=arctansx2/r2 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流 I2 和氣隙有效磁通￠m 有關(guān)，且與轉(zhuǎn)速 (轉(zhuǎn)差率 s)有關(guān)，I 2 和￠M兩個(gè)參數(shù)既不成直角又不是兩個(gè)獨(dú)立的變量，轉(zhuǎn)矩的這種復(fù)雜關(guān)系成為異步電動(dòng)機(jī)難以控制的根本原因。直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為 M=CM￠Ia，可以分別控制電樞電流 Ia 和磁通￠兩個(gè)參數(shù)，它們之間互成 90176。它的想法是設(shè)法模擬直流電動(dòng)機(jī)的控制特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行交流電動(dòng)機(jī)的控制。（2）電壓型：直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件是電容器 CF。目前普遍應(yīng)用的是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)方式。在中小容量變頻器中，這種方式已經(jīng)很少采用。由于把直流電逆變成交流電的環(huán)節(jié)較易控制，因此，在頻率的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，在改替變頻后電動(dòng)機(jī)的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，通用變頻器就屬于這種形式。（2）交—直—交變頻器又稱為間接式變頻器。它是把頻率固定的交流電源直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電源。圖 所示為變頻器的使用。高性能的變頻器目前己經(jīng)采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行全數(shù)字控制，盡可能簡(jiǎn)化硬件電路，主要依靠軟件來(lái)完成各種功能。其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開關(guān)控制、對(duì)整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能等。這種無(wú)功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能組件(電容器或電抗器)來(lái)緩沖 ，所以又稱中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。無(wú)論電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)或是發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，其功率因數(shù)總不會(huì)為 1。只要有規(guī)律地控制逆變器中主開關(guān)器件的通與斷，就可以得到任意頻率的三相交流電輸出。逆變器負(fù)載側(cè)的變流器Ⅱ?yàn)槟孀兤鳌?變頻器的基本構(gòu)成通用變頻器的基本構(gòu)成主要由主電路(包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器)和控制電路組成。在交流調(diào)速系統(tǒng)中，變頻器的作用是將頻率固定(通常為工頻 50Hz)的交流電(三相的或單相的)變換成頻率連續(xù)可調(diào)(多數(shù)為 0400Hz)的三相交流電。目前從一般要求的小范圍調(diào)速傳動(dòng)到高精度、快響應(yīng)、大范圍的調(diào)速傳動(dòng)，從單機(jī)傳動(dòng)到多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎都可采用交流調(diào)速傳動(dòng)。 變頻器80 年代初通用變頻器實(shí)現(xiàn)了商品化。性價(jià)比高（MP2A 型機(jī)采用的是箱體結(jié)構(gòu) ） ，其價(jià)格便宜，可靠性高，易于擴(kuò)展（該機(jī)型的任一種 CPU 箱和任一種擴(kuò)展箱均可配置在一起） 。因?yàn)?CMP2A 型機(jī)具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：CMP2A 型機(jī)專用于開關(guān)控制，其體積小，安裝起來(lái)節(jié)省空間，功能強(qiáng)。 18 可編程控制器（PLC）的選擇可編程控制器作為工業(yè)自動(dòng)化的核心設(shè)備其應(yīng)用極為廣泛可以說(shuō)只要有工廠，有控制要求，就會(huì)有 PLC 的應(yīng)用。較高檔次的可編程控制器都有位置控制模塊，用于控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種機(jī)械的位置控制。（3）數(shù)據(jù)處理：一般可編程控制器都設(shè)有四則運(yùn)算指令，可以很方便的對(duì)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（2）過(guò)程控制：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、電流等。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。（5）由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。（3）電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。但也存在一定的問(wèn)題：（1）系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 17 （3）大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。以前，都使用電梯繼電器控制系統(tǒng)，雖然，該系統(tǒng)存在一定的優(yōu)點(diǎn)：（1）所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。（6）更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。（4）PLC 進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警等顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。（6）PLC 體積小，調(diào)試周期短。（4）PLC 技術(shù)較容易掌握，使用維護(hù)方便，對(duì)使用者的技術(shù)水平要求低。而計(jì)算機(jī)使用匯編語(yǔ)言或其他高級(jí)語(yǔ)言編程，比 PLC 編程復(fù)雜。PLC 與微型機(jī)算機(jī)的比較（1）PLC 輸入輸出接口較多，中大型 PLC 輸入輸出接口更多，便于多路多點(diǎn)控制。（7）PLC 的適用范圍比繼電接觸控制的廣泛。（5）PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工與調(diào)試比繼電接觸控制系統(tǒng)周期短。 16 （3）繼電接觸控制功能改變，需拆線，甚至更換元器件，麻煩；PLC 控制功能改變，只修改程序即可，很方便。 可編程控制器（PLC）的特點(diǎn)與應(yīng)用可編程控制器最初是為了替代繼電器控制系統(tǒng)而研制的，其自身又是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以它除了具備繼電器控制系統(tǒng)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的原有功能外，還有其自己的特點(diǎn)：PLC 與繼電接觸控制系統(tǒng)的比較（1）繼電接觸控制全部用硬器件、硬觸點(diǎn)和“硬”線連接，為全硬件控制；PLC 內(nèi)部用“軟”電器、 “軟”觸點(diǎn)和“軟”線連接，為軟件控制。有的 PLC 還具有某些特種功能，例如自診斷功能，通信聯(lián)網(wǎng)功能，監(jiān)控功能，特殊功能模塊，遠(yuǎn)程 I/O 能力等。而每種繼電器點(diǎn)數(shù)也不一樣。指令種類數(shù)和總條數(shù)用以表示 PLC 的編程和控制功能。掃描速度以 ms/K 字為單位表示。I/O 總點(diǎn)數(shù) PLC 的輸入和輸出量有開關(guān)量和模擬量?jī)煞N。通常，對(duì)于一般的邏輯操作指令，每條指令占 1 個(gè)字，計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)、移位指令占 2 個(gè)字，對(duì)于一般的數(shù)據(jù)操作指令，每條指令占 2 個(gè)字。約定 16 位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，每 1024 個(gè)字為 1K 字。不同的 PLC 可能采用不同的編程語(yǔ)言。 可編程控制器（PLC）的性能指標(biāo)PLC 的性能，通常是用以下多種指標(biāo)綜合表述，不同品種規(guī)格的 PLC 其性能指標(biāo)是不盡相同的，要根據(jù)具體悄況來(lái)分析。然后又從自診斷開始，進(jìn)行第二輪掃描。如果有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來(lái)的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息送給編程器顯示等。此時(shí)，PLC 立即啟動(dòng)關(guān)機(jī)程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關(guān)斷所有輸出點(diǎn)，然后停機(jī)。PLC 的掃描周期通常為幾十毫秒。上述過(guò)程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。一方面，所掃描的程序被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就可以被將要掃描到的指令所利用；另一方面，還可以利用 CPU 設(shè)置的定時(shí)器來(lái)監(jiān)視每次掃描是否超過(guò)規(guī)定的時(shí)間，從而避免了由于 CPU 內(nèi)部故障使程序進(jìn)入死循環(huán)而造成故障的影響。然后再?gòu)念^開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)。掃描從 0000 號(hào)存儲(chǔ)地址所存放的第一條用戶程序開始，再無(wú)中轉(zhuǎn)或跳轉(zhuǎn)的情況下，按存儲(chǔ)地址遞增的方向順序逐條掃描用戶程序即執(zhí)行，直到程序結(jié)束。但 CPU 是不能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)操作的，它只能按分時(shí)操作原理每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。PLC 的外部設(shè)備還有盒式錄音機(jī)、打印機(jī)、EPROM 寫入器及高分辨率屏幕彩色圖形監(jiān)控設(shè)備等 [3]。因此，多臺(tái)同型號(hào)的 PLC 可以只配一個(gè)編程器。編程器是專用的，不同型號(hào)的 PLC 都有自己專用的編程器，不能通用。便攜式編程器體積小，重量輕，可隨身攜帶，便于在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用。由于輸入—內(nèi)部電路—輸出在電器上完全隔離，從而有效地防止了現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾。前者由輸出數(shù)據(jù)寄存器、“選通”電路和中斷請(qǐng)求電路組成。微機(jī)的輸入接口電路一般由數(shù)據(jù)輸入寄存器、 “選通”電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路集成而成。二極管和三極管是按完全隔離的，信號(hào)不會(huì)反饋。（1）輸入接口電路一般由光電耦合電路和微機(jī)輸入接口電路組成。PLC 將現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器能接受的信號(hào)，且最大程度排除干擾信號(hào)，提高可靠性；輸出能將微處理器送出的弱電信號(hào)放大成強(qiáng)電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載。程序分系統(tǒng)程序和用戶程序。其主要作用是：執(zhí)行用戶程序，從程序存儲(chǔ)器中逐條取出用戶程序，經(jīng)過(guò)解釋程序解釋后逐條執(zhí)行，完成程序規(guī)定的邏輯和算術(shù)運(yùn)算，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制輸出電路，實(shí)現(xiàn)程序規(guī)定的各種操作。它主要由中央處理單元 CPU、存儲(chǔ)器、輸入、輸出等部分組成。PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。1987 年，國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrical CommitteeIEC)頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案，其第 3 版對(duì) PLC 作了如下的定義：PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì) 12 的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。在二十世紀(jì)七十年代 PLC 問(wèn)世后，由美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(National ElectricManufacturer AssociationNEMA)對(duì) PLC 下過(guò)如下的定義：PLC 是一種數(shù)字式的電子裝置。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的 SYMATIC S5 和 S7 系列、AB 公司的 PLC5 等。主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開放，使各制造企業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化使用戶得到了好處。第四階段：從 20 世紀(jì) 80 年代中期開始是 PLC 的開放階段。在該階段，由于生產(chǎn)過(guò)程控制的需要，對(duì) PLC 的需求大大增加，產(chǎn)品的功能也得到了發(fā)展